KR102612497B1 - 석영실린더 절단장치 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

석영실린더 절단장치 및 시스템이 개시된다. 본 석영실린더 절단장치 및 시스템은 가공하고자 하는 석영실린더를 고정한 상태에서 제1 방향으로 회전시키는 고정부, 고정부와 마주보도록 배치되어 석영실린더와 접촉하여 석영실린더를 절단하는 절단부 및 석영실린더에 인접하게 배치되어 석영실린더에 대해 절단유를 분사하는 분사부를 포함하고, 절단부는 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 회전하여 석영실린더를 절단한다.

Description

석영실린더 절단장치 및 시스템{QUARTZ CYLINDER CUTTING DEVICE AND SYSTEM}
본 개시는 절단 안정성과 절단 효율성이 개선된 석영실린더 절단장치 및 시스템에 관한 것이다.
석영실린더는 석영의 분광 투과율, 광학 균일성으로 반도체 리소그래피, 정밀 광학 장치에 널리 활용되고 있다.
석영실린더는 여러 공정을 통해 실린더 형상으로 제조되며 석영실린더의 활용 장소에 따라 다양한 크기로 절단되어 사용되고 있다.
그러나, 석영실린더의 절단 공정은 절단 과정에서 석영에 대한 부하, 열이 많이 발생하여 석영실린더에 금이 가거나 일부가 쪼개지는 등 석영실린더에 손상이 발생하는 문제점이 생겼다.
이에 따라, 석영실린더를 절단하는 과정에서 자동적으로 절단 안정성과 효율성이 개선된 장치 및 시스템에 대한 필요성이 증가하고 있다.
본 개시는 절단 안정성과 절단 효율성이 개선된 석영실린더 절단장치 및 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 개시는, 가공하고자 하는 석영실린더를 고정한 상태에서 제1 방향으로 회전시키는 고정부, 고정부와 마주보도록 배치되어 석영실린더와 접촉하여 석영실린더를 절단하는 절단부 및 석영실린더에 인접하게 배치되어 석영실린더에 대해 절단유를 분사하는 분사부를 포함하고, 절단부는 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 회전하여 석영실린더를 절단하는 석영실린더 절단장치 및 시스템을 제공할 수 있다.
상기 고정부는, 회전 가능하도록 배치된 원통 형상의 메인지지부, 상기 메인지지부의 전면에 결합되어 상기 메인지지부의 외주 방향으로 슬라이드 이동 가능하도록 연결된 사이드지지부 및 길이 방향으로 길게 연장 형성되며, 일단이 상기 사이드지지부에 고정되고, 상기 석영실린더의 내주면과 접촉하여 상기 석영실린더를 고정시키는 고정바를 포함하며, 상기 절단부는, 복수의 블레이드가 고정된 회전축, 상기 복수의 블레이드 사이에 배치되어 상기 복수의 블레이드 사이의 간격을 유지하는 이격링, 상기 회전축과 연결되어 상기 회전축을 지지하는 회전부 및 상기 회전부와 연결되어 상기 회전부를 통해 상기 회전축에 회전 동력을 제공하는 구동부를 포함하고, 상기 고정부 및 상기 절단부와 연결되어 상기 고정부 및 상기 절단부를 제어하는 프로세서를 더 포함할 수 있다.
상기 고정바는, 길이 방향을 따라 길게 연장된 몸체, 상기 몸체의 길이 방향을 따라 일렬로 배치되며 외주 방향에 위치한 접촉세그먼트를 더 포함하고, 상기 복수의 접촉세그먼트 각각은, 상기 사이드지지부가 외주 방향으로 이동함에 따라 상기 석영실린더의 내주면과 선택적으로 접촉하는 접촉부, 상기 접촉부를 지지하며 상기 접촉부의 상하 이동에 따라 길이가 조절되는 원통 형상의 완충바, 상기 완충바의 내부에 위치하며 상기 접촉부와 상기 몸체 사이에 배치되어 상기 접촉부를 지지하는 탄성축 및 상기 몸체 내부에 배치되어 상기 탄성축에서 전달된 압력 값을 측정하는 센서부를 포함할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 사이드지지부가 상기 메인지지부를 따라 외주 방향으로 지속적으로 이동하는 동안, 상기 센서부를 통해 탄성축에 가해진 압력 값을 측정하고, 측정된 압력 값과 기 설정된 중지 압력 값을 비교하여, 상기 측정된 압력 값이 기 설정된 중지 압력 값과 같거나 클 건으로 판단하는 경우, 상기 사이드지지부의 이동을 중단하며, 상기 복수의 접촉세그먼트 중 측정된 압력 값이 기 설정된 중지 압력 값과 같거나 큰 복수의 접촉세그먼트가 배치된 가동영역을 결정하고, 상기 가동영역을 기초로 상기 석영실린더의 길이를 결정하며, 상기 사이드지지부가 외주 방향으로 이동한 제1 거리를 기초로, 상기 석영실린더의 내주면의 직경을 결정하고, 결정된 석영실린더의 내주면의 직경을 기초로 상기 절단부가 이동해야할 이동 거리를 결정하고, 결정된 석영실린더의 길이는 상기 가동영역의 길이와 같거나 작으며, 상기 제1 거리가 클수록 상기 석영실린더의 내주면의 직경은 커지고, 상기 이동 거리는 결정된 석영실린더의 내주면의 직경이 클수록 작아질 수 있다.
상기 접촉부는 상기 접촉부의 외측면에 돌출 배치되어 절단유를 분사하는 분사선을 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 가동영역 내에 포함되는 복수의 세그먼트의 분사선을 활성화시키고, 결정된 가동영역의 길이와 결정된 석영실린더의 내주면의 직경을 기초로 상기 분사선을 통해 분사하는 절단유의 분사 속도를 결정하며, 상기 분사 속도는, 상기 가동영역의 길이가 길수록 빠르고, 결정된 이동 거리가 길수록 빠를 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 석영실린더 절단장치 및 시스템을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 석영실린더 절단장치 및 시스템을 나타낸 사진이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 고정부와 석영실린더를 나타내 사시도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 절단부를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 석영실린더 절단장치 및 시스템을 통해 석영실린더를 절단하는 과정을 나타낸 측면도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 석영실린더 절단장치 및 시스템을 통해 석영실린더를 절단하는 과정을 나타낸 상면도이다.
도 7은 본 개시의 다른 실시예에 따른 하나의 고정바를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 개시의 도 7의 A 영역을 나타낸 확대도이다.
도 9는 도 8에서 석영실린더가 접촉한 상태를 나타낸 개략도이다.
본 개시의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 개시의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예들에 대한 설명은 본 개시의 개시가 완전하도록 하며, 본 개시가 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성 요소들은 설명의 편의를 위하여 그 크기를 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성 요소의 비율은` 과장되거나 축소될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "상에" 있다거나 "접하여" 있다고 재된 경우, 다른 구성 요소에 상에 직접 맞닿아 있거나 또는 연결되어 있을 수 있지만, 중간에 또 다른 구성 요소가 존재할 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "바로 상에" 있다거나 "직접 접하여" 있다고 기재된 경우에는, 중간에 또 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 예를 들면, "～사이에"와 "직접 ～사이에" 등도 마찬가지로 해석될 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들이 부가될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.
본 개시의 실시예들에서 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.
이하에서는, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 개시의 일 실시예에 따른 석영실린더 절단장치 및 시스템(1)에 대해 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 석영실린더 절단장치 및 시스템(1)을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 석영실린더 절단장치 및 시스템(1)을 나타낸 사진이며, 도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 고정부(10)와 석영실린더(P)를 나타내 사시도이고, 도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 절단부(20)를 나타낸 사시도이며, 도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 석영실린더 절단장치 및 시스템(1)을 통해 석영실린더(P)를 절단하는 과정을 나타낸 측면도이고, 도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 석영실린더 절단장치 및 시스템(1)을 통해 석영실린더(P)를 절단하는 과정을 나타낸 상면도이다.
석영실린더 절단장치 및 시스템(1)은 석영실린더(P)를 고정시켜 사용자가 필요한 간격으로 절단하는 장치이다. 여기서, 석영실린더(P)는 여러 제조과정을 통해 하나의 실린더 형상일 수 있으며, 재질은 석영으로 구성될 수 있다.
석영실린더 절단장치 및 시스템(1)은 가공하고자 하는 석영실린더(P)를 파지한 상태에서 제1 방향(R1)으로 회전시키는 고정부(10), 고정부(10)와 마주보도록 배치되어 석영실린더(P)와 접촉하여 석영실린더(P)를 절단하는 절단부(20) 및 석영실린더(P)에 인접하게 배치되어 석영실린더(P)에 대해 절단유를 분사하는 분사부(30)를 포함할 수 있다.
고정부(10)는 석영실린더(P)를 고정한 상태에서 석영실린더(P)를 제1 방향(R1)으로 회전시켜 절단부(20)를 통해 석영실린더(P)의 외주면 및 내주면을 복수의 블레이드(22)를 통해 절단할 수 있다.
여기서, 제1 방향(R1)은 절단부(20)가 위치한 방향일 수 있다.
구체적으로, 고정부(10)는, 회전 가능하도록 배치된 원통 형상의 메인지지부(11), 메인지지부(11)의 전면에 결합되어 메인지지부(11)의 외주 방향으로 슬라이드 이동 가능하도록 연결된 사이드지지부(12) 및 길이 방향으로 길게 연장 형성되며, 일단이 사이드지지부(12)에 고정되고, 석영실린더(P)의 내주면과 접촉하여 석영실린더(P)를 고정시키는 고정바(13)를 포함할 수 있다.
메인지지부(11)는 그 자체로 중심축(K)을 중심으로 프로세서(4)의 제어에 의해 회전할 수 있다. 여기서, 메인지지부(11)는 제1 방향(R1)으로 회전할 수 있다.
메인지지부(11)는 사이드지지부(12) 및 사이드지지부(12)를 통해 고정된 복수의 고정바(13)를 지지함과 동시에 메인지지부(11)의 회전에 따라 사이드지지부(12) 및 복수의 고정부(10)와 일체로 제1 방향(R1)으로 회전할 수 있다.
사이드지지부(12)는 메인지지부(11)의 전면에 배치되어 메인지지부(11)에 고정될 수 있다. 사이드지지부(12)는 전면에 고정바(13)와 연결되어 고정바(13)를 지지함과 동시에 고정바(13)를 사이드지지부(12)에 고정시킬 수 있다.
사이드지지부(12)는 복수 개로 구성될 수 있으며, 원통 형상의 메인지지부(11)의 전면에 상호간 기 설정된 각도를 두고 배치될 수 있다. 예를 들어, 사이드지지부(12)는 메인지지부(11)의 중심축(K)을 기준으로 상호간 120도 간격을 두고 배치될 수 있다.
아울러, 사이드지지부(12)는 메인지지부(11)의 중심축(K)에 대해 가까워지거나 멀어지는 방향으로 슬라이드 이동할 수 있다. 즉, 사이드지지부(12)는 메인지지부(11)의 원주 방향으로 이동할 수 있다.
이에 따라, 복수의 고정바(13)가 석영실린더(P)의 내주면에 의해 형성된 삽입공간(S) 내에 삽입된 상태에서 사이드지지부(12)가 원주 방향으로 이동함에 따라 복수의 고정바(13)가 석영실린더(P)의 내주면과 접촉하여 석영실린더(P)를 고정할 수 있다.
사이드지지부(12)의 개수는 복수의 고정바(13)의 개수와 동일할 수 있다.
고정바(13)는 길이 방향을 따라 길게 연장 형성될 수 있으며 일단이 사이드지지부(12)에 고정될 수 있다. 이에 따라, 사이드지지부(12)가 원주 방향으로 이동함에 따라 복수의 고정바(13) 사이의 거리는 멀어지게 되며, 석영실린더(P)의 내주면과 접촉하여 석영실린더(P)를 안정적으로 고정할 수 있다.
고정바(13)는 석영실린더(P)와의 접촉에 따라 석영실린더(P)의 손상이 발생하지 않도록 탄성력 있는 재질로 구성될 수 있다. 아울러, 고정바(13)는 복수의 블레이드(22)와 접촉하여 파편이 발생하더라도 석영실린더(P)에 손상이 가하지 않도록 석영보다 강도가 작은 물질로 구성될 수 있다.
절단부(20)는 고정부(10)와 인접하게 배치되어 고정부(10)에 고정된 석영실린더(P)를 사용자가 원하는 길이로 절단할 수 있다.
절단부(20)는 프로세서(4)의 제어에 의해 복수의 블레이드(22)가 석영실린더(P)와 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동하게 되며, 복수의 블레이드(22)가 회전하는 상태에서 석영실린더(P)와 접촉하는 경우, 석영실린더(P)는 접촉된 부분이 절단될 수 있다.
구체적으로, 절단부(20)는, 복수의 블레이드(22)가 고정된 회전축(21), 복수의 블레이드(22) 사이에 배치되어 복수의 블레이드(22) 사이의 간격을 유지하는 이격링(23), 회전축(21)과 연결되어 회전축(21)을 지지하는 회전부(24) 및 회전부(24)와 연결되어 회전부(24)를 통해 회전축(21)에 회전 동력을 제공하는 구동부(25)를 포함할 수 있다.
복수의 블레이드(22)는 회전축(21)에 연결되어 회전축(21)의 회전에 따라 함께 회전하거나 회전축(21)이 고정된 상태에서 복수의 블레이드(22)가 회전축(21) 상에 회전할 수 있다.
복수의 블레이드(22)는 사용자가 설정한 간격을 두고 배치될 수 있다. 여기서, 사용자가 설정한 간격으로 배치된 복수의 블레이드(22)는 석영실린더(P)와 접촉하여 석영 실린더를 절단하는 경우, 석영실린더(P)는 복수의 블레이드(22)의 사용자가 설정한 간격으로 절단될 수 있다.
아울러, 복수의 블레이드(22)는 석영실린더(P)와 접촉하여 석영실린더(P)를 절단하도록 석영실린더(P)보다 강도와 강성이 큰 재질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 블레이드(22)는 다이아몬드 휠을 포함할 수 있다.
여기서, 복수의 블레이드(22)는 제1 방향(R1)과 반대되는 제2 방향(R2)으로 회전하는 상태에서 석영실린더(P)와 접촉하여 석영실린더(P)를 절단할 수 있다. 즉, 절단부(20)는 제1 방향(R1)과 반대되는 제2 방향(R2)으로 회전하여 석영실린더(P)를 절단할 수 있다. 여기서, 제2 방향(R2)은 석영실리더와 가까워지는 방향을 의미할 수 있다.
회전축(21)은 복수의 블레이드(22)와 이격링(23)은 안착시킨 상태에서 회전하여 석영실린더(P)를 절단하는 절삭력을 형성할 수 있다. 회전축(21)은 길이 방향으로 길게 연장 형성될 수 있으며, 회전축(21) 상에는 복수의 블레이드(22)와 복수의 이격링(23)이 배치될 수 있다.
아울러, 회전축(21)은 일단이 회전부(24)와 연결되어 회전부(24)를 통해 전달되는 구동부(25)의 동력을 이용하여 회전할 수 있다.
이격링(23)은 회전축(21) 상에 결합되며 복수의 블레이드(22) 사이의 간격을 물리적으로 이격시킬 수 있다. 이격링(23)의 길이와 크기는 다양할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 다양한 크기의 이격링(23)을 복수의 블레이드(22) 사이에 배치하여 조립함으로써, 복수의 블레이드(22) 사이의 간격을 조절할 수 있다.
회전부(24)는 회전축(21)의 일단과 연결되어 회전축(21)을 회전하도록 구동부(25)의 동력을 전달함과 동시에 지면에 대해 절단부(20)를 고정부(10)와 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동시킬 수 있다.
회전부(24)는 회전축(21)과 연결한 상태에서 고정부(10)와 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동할 수 있으면 다양한 형상, 구조를 포함할 수 있다.
구동부(25)는 회전부(24)와 연결되어 회전축(21)에 대해 회전 동력을 제공하여 복수의 블레이드(22) 제2 방향(R2)으로 회전한 상태에서 석영실린더(P)와 접촉하여 절삭하는 절삭력을 제공할 수 있다.
아울러, 구동부(25)의 프로세서(4)의 제어에 의해 절삭부가 석영실린더(P)와 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동시키는 동력을 제공할 수 있다.
구동부(25)는 동력을 제공할 수 있으면 다양한 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 구동부(25)는 전기모터, 유압식 펌프 등을 포함할 수 있다.
분사부(30)는 석영실린더(P)의 외주면에 인접하게 배치되어 복수의 블레이드(22)가 석영실린더(P)와 접촉하는 경우, 석영실린더(P)의 외주면을 향해 절단유를 분사할 수 있다.
이에 따라, 분사부(30)는 절단유를 분사하여 석영실린더(P)의 절단과정에서 발생하는 열을 감소시킴과 동시에 절단된 파편이 튀는 것을 일정 이상의 점성을 가지는 유체의 절단유로 흡수하여 절단의 효율을 크게 향상시킬 수 있다.
프로세서(4)는 석영실린더 절단장치 및 시스템(1) 내에 내재되어 석영실린더 절단장치 및 시스템(1)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
여기서, 프로세서(4)는 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), controller, 어플리케이션 프로세서(4)(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(4)(communication processor(CP)), ARM 프로세서(4) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
이하에서는, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 개시의 일 실시예에 따른 석영실린더 절단장치 및 시스템(1)의 동작에 대해 설명한다.
먼저, 사용자는 석영실린더(P)의 삽입공간(S) 내에 복수의 고정바(13)를 삽입시킨 상태에서 사이드지지부(12)를 원주 방향으로 슬라이드 이동시킬 수 있다. 여기서, 사이드지지부(12)의 슬라이드 이동은 사용자가 직접 이동시키거나 프로세서(4)를 통해 자동적으로 이동시킬 수 있다.
이후, 사이드지지부(12) 및 복수의 고정부(10)가 원주 방향으로 지속적으로 이동한 이후, 복수의 고정바(13)가 석영실린더(P)의 내주면과 접촉하게 되며, 석영실린더(P)는 복수의 고정바(13)에 의해 안정적으로 고정될 수 있다.
이때, 석영실린더(P)가 복수의 고정바(13)에 의해 고정되는 순간, 사이드지지부(12)는 원주 방향으로 슬라이드 이동하는 것을 멈출 수 있다.
다음으로, 프로세서(4)는 석영실린더(P)를 복수의 고정바(13)에 고정시킨 상태에서 메인지지부(11)를 제1 방향(R1)으로 회전시킬 수 있다. 이에 따라, 석영실린더(P)는 복수의 고정바(13)에 고정된 상태에서 제1 방향(R1)으로 회전할 수 있다.
이후, 프로세서(4)는 복수의 블레이드(22)가 사용자가 설정한 간격으로 고정된 상태에서 회전축(21)의 회전에 의해 제2 방향(R2)으로 회전할 수 있다.
다음으로, 프로세서(4)는 절단부(20)를 석영실린더(P)와 인접한 방향으로 이동하게 되며, 제2 방향(R2)으로 회전하는 복수의 블레이드(22)가 제1 방향(R1)으로 회전하는 석영실린더(P)와 접촉하여 석영실린더(P)를 완전히 절단할 수 있다.
이에 따라, 제1 방향(R1)으로 석영실린더(P)가 회전한 상태에서 제2 방향(R2)으로 복수의 블레이드(22)가 회전하면서 접촉함에 따라, 서로 반대되는 회전방향으로 접촉하여 절단의 효율을 향상시킴과 동시에 석영실린더(P)를 안정적으로 360도 방향으로 회전할 수 있다.
이하에서는, 도 7 내지 도 9를 참조하여, 본 개시의 다른 실시예에 따른 석영실린더 절단장치 및 시스템(1)에 대해 설명한다.
여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부재번호를 사용하며 중복되는 설명은 생략한다. 즉, 전술한 구성과 차이점 있는 구성을 중심으로 후술한다.
예를 들어, 분사부(30), 절단부(20), 메인지지부(11), 사이드지지부(12)는 전술한 구성과 동일하므로 중복되는 설명을 생략한다.
도 7은 본 개시의 다른 실시예에 따른 하나의 고정바(13)를 나타낸 단면도이고, 도 8은 본 개시의 도 7의 A 영역을 나타낸 확대도이며, 도 9는 도 8에서 석영실린더(P)가 접촉한 상태를 나타낸 개략도이다.
본 개시의 다른 실시예에 따른 고정바(13)는, 길이 방향을 따라 길게 연장된 몸체(14), 몸체(14)의 길이 방향을 따라 일렬로 배치되며 외주 방향에 위치한 접촉세그먼트(15)를 더 포함할 수 있다.
몸체(14)는 고정바(13)의 외형을 형성할 수 있으며 복수의 접촉세그먼트(15)가 고정되는 공간을 형성할 수 있다. 몸체(14)는 복수의 접촉세그먼트(15)와 함께 길이 방향으로 연장된 원통 형상일 수 있다.
복수의 접촉세그먼트(15)는 몸체(14)의 길이 방향을 따라 일렬로 배치될 수 있으며, 외주 방향에 위치할 수 있다. 여기서, 외주 방향이란 석영실린더(P)의 내주면과 접촉하는 고정바(13)의 바깥 영역을 의미할 수 있다.
즉, 복수의 접촉세그먼트(15)는 고정바(13)의 몸체(14)와 함께 고정바(13)의 원통 형상의 외형을 형성할 수 있으며, 복수의 접촉세그먼트(15)에는 석영실린더(P)의 내주면이 접촉할 수 있다.
복수의 접촉세그먼트(15)는 석영실린더(P)의 내주면과 접촉하여 석영실린더(P)의 다양한 크기를 직, 간접적으로 측정하며 측정된 값을 기초로 절삭유를 분사하는 다양한 기능을 수행할 수 있다.
복수의 접촉세그먼트(15)는 상호간 동일한 구성이며 몸체(14) 상에 배치하는 위치만 상이할 수 있다. 이에 따라, 이하에서는 하나의 접촉세그먼트(15)를 중심으로 설명한다.
구체적으로, 복수의 접촉세그먼트(15) 각각은, 사이드지지부(12)가 외주 방향으로 이동함에 따라 석영실린더(P)의 내주면과 선택적으로 접촉하는 접촉부(15a), 접촉부(15a)를 지지하며 접촉부(15a)의 상하 이동에 따라 길이가 조절되는 원통 형상의 완충바(15b), 완충바(15b)의 내부에 위치하며 접촉부(15a)와 상기 몸체(14) 사이에 배치되어 상기 접촉부(15a)를 지지하는 탄성축(15c) 및 몸체(14) 내부에 배치되어 탄성축(15c)에서 전달된 압력 값을 측정하는 센서부(15d)를 포함할 수 있다.
접촉부(15a)는 몸체(14)부와 함께 고정바(13)의 외형을 형성할 수 있다. 접촉부(15a)는 고정바(13)의 외주면을 형성하도록 외부면이 굴곡진 면을 포함할 수 있다.
접촉부(15a)는 사이드지지부(12)가 원주 방향으로 슬라이드 이동함에 따라 석영실린더(P)의 내주면과 접촉할 수 있다. 즉, 복수의 접촉세그먼트(15) 각각의 접촉부(15a)는 석영실린더(P)의 길이를 따라 내주면과 접촉하는 영역인 가동영역(E)과 내주면과 접촉하지 않는 비가동영역을 포함할 수 있다.
아울러, 접촉부(15a)는 접촉부(15a)의 측면 가장자리를 따라 형성되어 접촉한 석영실린더(P)의 내주면에 대해 절단유를 분사하는 분사선(15e)을 포함할 수 있다.
분사선(15e)은 몸체(14)를 통해 외부의 절단원(미도시)과 절단유로를 통해 연결되어 절단원으로부터 전달받은 절단유를 프로세서(4)의 제어에 의해 조절된 속도로 분사할 수 있다.
이에 따라, 분사부(30)를 통해 상부에서 일괄적으로 절단유를 분사하는 것에 더하여, 절단되는 면과 인접한 부분에 대해 집중적으로 절단유를 분사하여 절단유의 분사효율을 크게 향상시킬 수 있다.
분사선(15e)의 구체적인 설명은 후술한다.
완충바(15b)는 몸체(14)와 접촉부(15a) 사이에 배치되어 몸체(14)에 대한 접촉부(15a)의 위치를 고정시킬 수 있다. 완충바(15b)는 길이가 조절되는 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 완충바(15b)는 다단 구조를 포함할 수 있다.
즉, 완충바(15b)의 일단은 접촉부(15a)의 하단과 연결되며 완충바(15b)의 일단과 반대되는 타단은 몸체(14)와 연결될 수 있다.
완충바(15b)는 원통 형상일 수 있으며, 내부에 탄성축(15c)이 배치되어 탄성축(15c)을 안정적으로 위치시킬 수 있다.
탄성축(15c)은 완충바(15b) 내부에 위치하며 일단이 접촉부(15a)의 하단과 접촉하며 타단이 몸체(14) 내부에 배치된 센서부(15d)와 접촉할 수 있다. 탄성축(15c)은 탄성력을 가지는 재질로 구성되어 석영실린더(P)와 접촉하는 경우, 접촉에 의한 충격을 완충함과 동시에 절단 과정에서 발생하는 진동을 흡수하여 절단을 효율을 향상시킬 수 있다.
탄성축(15c)의 일단은 접촉부(15a)의 하면과 접촉하며 타단은 몸체(14) 내에 배치된 센서부(15d)와 접촉할 수 있다. 이에 따라, 석영실린더(P)가 접촉부(15a)와 접촉하는 경우, 접촉부(15a)는 하부 방향으로 이동하게 되며, 탄성축(15c)의 길이는 짧아져 발생한 탄성력을 센서부(15d)로 전달하여 센서부(15d)를 통해 압력 값을 측정할 수 있다.
센서부(15d)는 몸체(14) 내에 기 설정된 간격을 두고 배치될 수 있으며, 접촉부(15a)의 접촉으로 인해 하부 방향으로 가압되어 길이가 짧아진 탄성축(15c)을 통해 발생하는 압력 값을 측정하여 프로세서(4)로 전달할 수 있다.
여기서, 센서부(15d)는 압력 센서를 포함할 수 있다.
이하에서는, 본 개시의 다른 실시예에 따른 석영실린더 절단장치 및 시스템(1)의 동작에 대해 설명한다.
먼저, 프로세서(4)는, 사이드지지부(12)가 상기 메인지지부(11)를 따라 외주 방향으로 지속적으로 이동한 이후 석영실린더(P)의 내주면과 접촉부(15a)가 접촉할 수 있다. 이후, 지속적으로 사이드지지부(12)가 외주 방향으로 이동함에 따라 접촉부(15a)는 석영실린더(P)와 간섭되어 하부 방향으로 이동하게 되며, 완충바(15b)와 탄성축(15c)의 길이가 짧아지게 된다.
이후, 프로세서(4)는 센서부(15d)를 통해 탄성축(15c)에 가해진 압력 값을 측정하고, 측정된 값을 프로세서(4)로 전달할 수 있다. 여기서, 센서부(15d)의 측정된 압력 값은 무선 또는 유선 등 다양한 방식으로 프로세서(4)로 전달할 수 있다.
다음으로, 프로세서(4)는 측정된 압력 값과 기 설정된 중지 압력 값을 비교하여, 상기 측정된 압력 값이 기 설정된 중지 압력 값과 같거나 클 건으로 판단하는 경우, 상기 사이드지지부(12)의 이동을 중단할 수 있다.
여기서, 기 설정된 중지 압력 값은 사용자가 설정한 값으로 석영실린더(P)가 절단하는 공정 상에서 이동하지 않도록 안정적으로 고정된 값을 의미할 수 있다. 예를 들어, 석영실린더(P)의 길이 방향으로의 길이가 크거나 절단하고자 하는 부피가 클수록 사용자가 설정한 중지 압력 값은 커질 수 있다.
이에 따라, 프로세서(4)는 사용자가 설정을 반영한 석영실린더(P)의 크기에 맞도록 고정바(13)를 이동시켜 석영실린더(P)의 고정 효율을 향상시킬 수 있다.
이후, 프로세서(4)는 복수의 접촉세그먼트(15) 중 측정된 압력 값이 기 설정된 중지 압력 값과 같거나 큰 복수의 접촉세그먼트(15)가 배치된 가동영역(E)을 결정할 수 있다.
여기서, 가동영역(E)은 기 설정된 중지 압력 값보다 크거나 같은 곳으로 판단된 영역 내에 포함된 복수의 접촉세그먼트(15)들을 의미할 수 있다.
다음으로, 프로세서(4)는 가동영역(E)을 기초로 상기 석영실린더(P)의 길이를 결정할 수 있다.
즉, 프로세서(4)는 석영실린더(P)의 내주면에 의해 가압된 복수의 접촉세그먼트(15)에서 측정된 압력 값을 기초로 석영실린더(P)의 길이 방향으로의 길이를 측정할 수 있다. 여기서, 석영실린더(P)의 길이 방향이란 고정바(13)의 길이 방향과 평행한 방향을 의미할 수 있다.
즉, 결정된 석영실린더(P)의 길이는 가동영역(E)의 길이와 같거나 작을 수 있다. 이에 따라, 프로세서(4)는 석영실린더(P)의 실제 길이보다 적어도 같거나 큰 영역에 대한 복수의 접촉세그먼트(15)가 가동영역(E) 내에 포함되는 것으로 결정할 수 있다.
동시에, 프로세서(4)는 사이드지지부(12)가 외주 방향으로 이동한 제1 거리를 기초로, 석영실린더(P)의 내주면의 직경을 결정하고, 결정된 석영실린더(P)의 내주면의 직경을 기초로 절단부(20)가 이동해야할 이동 거리를 결정할 수 있다.
여기서, 이동 거리는 결정된 석영실린더(P)의 내주면의 직경이 클수록 작아질 수 있다. 아울러 제1 거리가 클수록 석영실린더(P)의 내주면의 직경이 커질 수 있다.
이후, 프로세서(4)는 결정된 석영실린더(P)의 내주면의 직경을 기초로 이동 거리를 결정하여 절단부(20)를 이동시킬 수 있다.
이에 따라, 절단부(20)는 이동 거리를 기초로 고정바(13)와 복수의 블레이드(22)가 필요 이상으로 접촉하여 고정바(13)가 크게 손상되는 것을 방지하고 석영실린더(P)만을 안정적으로 절단하는 이동 거리를 결정할 수 있다.
아울러, 프로세서(4)는, 가동영역(E) 내에 포함되는 복수의 세그먼트의 분사선(15e)을 활성화시키고, 결정된 가동영역(E)의 길이와 결정된 석영실린더(P)의 내주면의 직경을 기초로 상기 분사선(15e)을 통해 분사하는 절단유의 분사 속도를 결정할 수 있다.
여기서, 분사 속도는, 상기 가동영역(E)의 길이가 길수록 빠르고, 결정된 이동 거리가 길수록 빠를 수 있다.
즉, 프로세서(4)는 센서부(15d)를 통해 측정된 압력 값을 기초로 석영실린더(P)의 길이, 크기 등 간접적인 부피를 결정하여 결정된 부피에 대응한 절단유를 분사함으로써, 절단유의 분사 효율을 향상시킬 수 있다.
이상에서는 본 개시의 다양한 실시예를 각각 개별적으로 설명하였으나, 각 실시예들은 반드시 단독으로 구현되어야만 하는 것은 아니며, 각 실시예들의 구성 및 동작은 적어도 하나의 다른 실시예들과 조합되어 구현될 수도 있다.
또한, 이상에서는 본 개시의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위상에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
1: 석영실린더 절단장치 및 시스템 P: 석영실린더
10: 고정부 20: 절단부
30: 분사부

Claims (5)

  1. 가공하고자 하는 석영실린더를 고정한 상태에서 제1 방향으로 회전시키는 고정부;
    상기 고정부와 마주보도록 배치되어 상기 석영실린더와 접촉하여 상기 석영실린더를 절단하는 절단부; 및
    상기 석영실린더에 인접하게 배치되어 상기 석영실린더에 대해 절단유를 분사하는 분사부;를 포함하고,
    상기 절단부는 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 회전하여 상기 석영실린더를 절단하며,
    상기 고정부는,
    회전 가능하도록 배치된 원통 형상의 메인지지부;
    상기 메인지지부의 전면에 결합되어 상기 메인지지부의 외주 방향으로 슬라이드 이동 가능하도록 연결된 사이드지지부; 및
    길이 방향으로 길게 연장 형성되며, 일단이 상기 사이드지지부에 고정되고, 상기 석영실린더의 내주면과 접촉하여 상기 석영실린더를 고정시키는 고정바;를 포함하며,
    상기 절단부는,
    복수의 블레이드가 고정된 회전축;
    상기 복수의 블레이드 사이에 배치되어 상기 복수의 블레이드 사이의 간격을 유지하는 이격링;
    상기 회전축과 연결되어 상기 회전축을 지지하는 회전부; 및
    상기 회전부와 연결되어 상기 회전부를 통해 상기 회전축에 회전 동력을 제공하는 구동부;를 포함하고,
    상기 고정부 및 상기 절단부와 연결되어 상기 고정부 및 상기 절단부를 제어하는 프로세서;를 더 포함하는 석영실린더 절단장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고정바는,
    길이 방향을 따라 길게 연장된 몸체;
    상기 몸체의 길이 방향을 따라 일렬로 배치되며 외주 방향에 위치한 접촉세그먼트;를 더 포함하고,
    상기 복수의 접촉세그먼트 각각은,
    상기 사이드지지부가 외주 방향으로 이동함에 따라 상기 석영실린더의 내주면과 선택적으로 접촉하는 접촉부;
    상기 접촉부를 지지하며 상기 접촉부의 상하 이동에 따라 길이가 조절되는 원통 형상의 완충바;
    상기 완충바의 내부에 위치하며 상기 접촉부와 상기 몸체 사이에 배치되어 상기 접촉부를 지지하는 탄성축; 및
    상기 몸체 내부에 배치되어 상기 탄성축에서 전달된 압력 값을 측정하는 센서부;를 포함하는 석영실린더 절단장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 사이드지지부가 상기 메인지지부를 따라 외주 방향으로 지속적으로 이동하는 동안, 상기 센서부를 통해 탄성축에 가해진 압력 값을 측정하고,
    측정된 압력 값과 기 설정된 중지 압력 값을 비교하여, 상기 측정된 압력 값이 기 설정된 중지 압력 값과 같거나 클 건으로 판단하는 경우, 상기 사이드지지부의 이동을 중단하며,
    상기 복수의 접촉세그먼트 중 측정된 압력 값이 기 설정된 중지 압력 값과 같거나 큰 복수의 접촉세그먼트가 배치된 가동영역을 결정하고,
    상기 가동영역을 기초로 상기 석영실린더의 길이를 결정하며,
    상기 사이드지지부가 외주 방향으로 이동한 제1 거리를 기초로, 상기 석영실린더의 내주면의 직경을 결정하고, 결정된 석영실린더의 내주면의 직경을 기초로 상기 절단부가 이동해야할 이동 거리를 결정하고,
    결정된 석영실린더의 길이는 상기 가동영역의 길이와 같거나 작으며,
    상기 제1 거리가 클수록 상기 석영실린더의 내주면의 직경은 커지고, 상기 이동 거리는 결정된 석영실린더의 내주면의 직경이 클수록 작아지는 석영실린더 절단장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 접촉부는 상기 접촉부의 외측면에 돌출 배치되어 절단유를 분사하는 분사선을 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 가동영역 내에 포함되는 복수의 세그먼트의 분사선을 활성화시키고,
    결정된 가동영역의 길이와 결정된 석영실린더의 내주면의 직경을 기초로 상기 분사선을 통해 분사하는 절단유의 분사 속도를 결정하며,
    상기 분사 속도는, 상기 가동영역의 길이가 길수록 빠르고, 결정된 이동 거리가 길수록 빠른 석영실린더 절단장치.






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